浅谈卡布其沟砂石加工系统工艺设计

卡布其天然砂砾砂砾料场位于乌海市海勃湾区岗德尔山东侧的卡布其沟内，砾石成分以灰岩为主，见有少量砂岩和火成岩等，次棱角、次圆状，粒径5～80mm的 含量偏高，大于80mm粒径的相对偏少，征地范围内储量满足设计需用量2倍的要求。海勃湾水利枢纽工程砂石料加工系统布置在发包人指定的卡布其沟天然砂砾 料场征地范围内，该砂石料加工系统负责生产供应海勃湾水利工程结构混凝土及地下塑性防渗墙所需的混凝土骨料及其他部位所需砂石料，需砂石净料总量约 227.31万t。
 

 
       为确保工程施工进度和工程质量，海勃湾骨料加工系统设计方案遵循生产工艺先进可靠、砂石成品骨料质量符合规范要求、砂石成品骨料生产能力满足工程需要以及安全生产的总体思路。
      （1）可靠性原则。设计中的各生产环节都必须符合这一要求，将系统运行可靠性作为设计的第一原则。
      （2）质量原则。采用先进的设备和工艺，确保生产的砂石成品骨料的质量。设计中安排调整控制质量的措施，确保各级成品骨料的各种技术指标必须得到充分的保证。
      （3）适用性原则。全部设计必须符合砂石加工的基本生产工艺，并参照该工程实际成品骨料级配要求，结合地形、地质条件，精打细算利用有限场地，使其能充分满足总体方案的要求和总进度计划的要求。
      （4）先进和成熟性原则。砂石加工系统长期运行的稳定性和可靠性，生产所需关键设备，应用技术领先、质量可靠的先进设备。砂石加工系统关键设备（如中细碎设备）采用技术领先、使用经验成熟的国外设备，重要设备（例如圆振动筛）采用国内技术先进而成熟的产品。
      （5）整体性原则。砂石加工系统设计应适应水利水电工程施工特点，按工程施工全过程作统盘考虑，并与毛料开采系统、成品骨料运输线等工艺流程相互匹配协调，充分体现整体设计理念。
      （6）快速建设原则。砂石加工系统复杂，系统新建的有效工期非常紧张，安装调试周期更是比常规短之又短，为了确保海勃湾水电站骨料生产供应计划的顺利实现，在设计方面处处都要为系统的快速建设着想。
      （7）经济性原则。在上述原则得到保障的情况下，优化设备配置、优化工艺、降低工艺流程中的各种损耗，精心安排场地的使用，做到布置紧凑、合理。
       2　系统的规模
       2．1　系统规模设计依据
       根据《黄河海勃湾水利枢纽工程泄洪闸土建及金属结构和机电设备安装标招标文件》，海勃湾砂石料加工系统成品料生产能力325.7t／h，其中成品砂为72.12t／h，成品料供应应满足混凝土高峰浇筑强度约3.6万m3／月。
       2．2　成品骨料月需要量
       该骨料加工系统满足高峰月混凝土浇筑用砂石骨料3.6万m3／月及其他部位用石料4.0万m3／月。则月成品砂石料需要量：
        qc ＝（3．6 ＋4．0） ×1．5 ＝11．4 万t／月
        小时成品料需要量：
        qh ＝11．4 ×10000／14／25 ＝325．7 t／h
         式中：1．5 为每m3 砂石料容重；生产班制按每月25 d，每天2 班14 h 计算。
         成品骨料合计生产能力：325．7 t／h。
        2．3　成品混凝土砂石骨料生产能力
         砂石系统各成品料生产能力见表1。

序号 骨料类型 粒径
／mm 数量
／（t· h－1 ） 占总量百分比
／％ 1 大石 80～40 95．1 29．20 2 中石 20～40 118．1 36．26 3 小石 5～20 40．4 12．40 4 砂 0～5 72．1 22．14 5 合计－ 325．7 100．00 5

          3　工艺方案与设备配备方案的选择
        （1）砂石加工系统总体工艺方案。根据招标文件提供的资料及结合现场考察的情况，砂石加工系统在工艺布置上按照“满足要求，控制先进”的原则进行。根据成品骨料的级配要求，系统在设计中，充分考虑闭路和开路相结合。
        （2）工艺设备的选择。根据总体工艺方案和骨料生产系统的特点，下面将对各种设备配置的设计思想逐一进行比较和说明。
        （3）筛分设备的选择。海勃湾砂石骨料加工系统预筛分车间拟采用生产能力较大的2ya 型二层圆振动筛；筛洗分级车间拟采用3ya 型三层圆振动筛；检查筛分车间拟采用ya 型单层圆振动筛子。
        （4）破碎设备的选择。砂石加工系统破碎设备的选择考虑到级配平衡和制砂的要求，拟选用wl1380型圆锥式破碎机进行中细碎、s-10型立轴式冲击破碎机进行制砂，达到生产出合格的成品粗细骨料。
          黄河海勃湾水利枢纽工程砂石料厂投入运行后，经过阶段性生产其各项生产性能指标均达到设计要求，设备运行良好，所生产骨料的各项质量指标满足规范要求，为水利枢纽工程建设提供了合格产品，也为水电工程砂石系统设计积累了经验。
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